JP3461522B2 - フレーム信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は時分割多重（以下、ＴＤ
ＭＡと称する）を用いたディジタル無線通信システムの
受信器に利用されるもので、変調波を受信し復調する際
に、周波数オフセットとが大きい環境下でも、フレーム
同期信号の元となる相関信号を生成できるフレーム同期
相関器を備えたフレーム信号処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタルデータの通信を行うＴ
ＤＭＡを用いたディジタル無線通信システムの研究開発
が盛んである。データを時分割して通信するＴＤＭＡシ
ステムにおいては、各フレームの同期をとるフレーム同
期信号が必要である。上記フレーム同期信号を発生する
手段の１つとして、受信した信号のベクトル系列と既知
のフレーム同期信号のベクトル系列との相関をとり相関
信号を発生するフレーム同期相関器を用いる方法があ
る。（「ファスト アダプテイブ イコライザーフォー
ナロウーバンド テー・デー・エム・エー モービル
レデイオ」アイ・イー・イー・イー：G. D'Aria,R. P
iermarini,and V. ZIngarelli,"Fast Adaptive Equaliz
ers for Narrow-Band TDMA Mobile Radio",IEEE Trans.
Veh. Technol.,vol.40,No.2,May 1991,pp392-404、芹
澤睦,小倉浩嗣,"既知信号との相関を用いたキャリヤ周
波数オフセット量検出法",電気通信学会論文(B-II),J75
-B-II,12,pp.884-895）以下に従来のフレーム同期相関
器について説明する。

【０００３】図９は従来のフレーム同期相関器のブロッ
ク構成を示すものである。図９において、９０１は受信
した信号を非同期直交検波した直交ベースバンド信号で
ある。９０２は既知ベクトル系列で、９０３はベースバ
ンド信号と既知ベクトル系列のベクトル相関をとるベク
トル相関部である。９０５は加算器、９０４は２つのベ
クトル系列から計算されたベクトル相関信号である。

【０００４】以上のように構成されたフレーム同期相関
器について、以下その動作について説明する。まず、受
信した信号を非同期直交検波した直交ベースバンド信号
９０１は、相関を計算する既知ベクトル系列９０２と同
じ長さだけベクトル相関部９０３に蓄えられる。つぎ
に、既知ベクトル系列９０２と蓄えられた直交ベースバ
ンド信号とのシンボル毎のベクトル相関が計算され、計
算されたベクトル相関値のベクトル和が加算器９０５で
加算され、ベクトル相関信号９０４として出力される。
この出力されたベクトル相関信号９０４の大きさがベク
トル系列の相関度を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、ノイズによる影響を軽減するために相関
を取るベクトル系列の長さを長くすればするほど、周波
数オフセットに起因するベクトル系列中の位相回転量に
よる影響が大きくなり、大きな周波数オフセットが存在
する環境下ではベクトル相関信号の大きさが不十分にな
るいう課題を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、ＴＤＭＡを用いたディジタル無線通信システムの受
信器において、大きな周波数オフセットが存在する環境
下でも、フレーム同期信号の元となるベクトル系列相関
信号を生成できるフレーム同期相関器を備えたフレーム
信号処理装置を提供し、また、これを利用したフレーム
同期信号やシンボル識別点の抽出、周波数オフセット量
の推定とその補償手段を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のフレーム信号処理装置は、受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号から、間隔が受信
変調波の１シンボル分の信号の差分をとった差分ベクト
ルを１シンボル当たり１つ以上、連続的に生成する差分
ベクトル生成部と、生成した差分ベクトルの大きさを正
規化するベクトル正規化部と、既知の時分割多重用フレ
ーム同期信号のシンボル間隔での差分ベクトル系列であ
る既知差分ベクトル系列と同じ長さだけ正規化した差分
ベクトル系列と既知差分ベクトル系列とのベクトル相関
をとりフレーム系列相関信号を生成するベクトル相関部
とを具備し、ベクトル相関の値を相関信号として発生す
るフレーム同期相関器を備える構成を有している。

【０００８】

【作用】この構成によって、大きな周波数オフセットが
存在する環境下でも、受信変調波のベクトル系列中に周
波数オフセットによる誤差が多く含まれるような場合に
おいても、差分をとることによって周波数オフセットに
よる位相の変化を、受信信号を受信する時刻に関係なく
一定にすることができるので、周波数オフセットに影響
されずにフレーム同期信号の元となる相関信号を生成で
きるフレーム同期相関器を得ることができる。

【０００９】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第
１の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部である
フレーム同期相関器のブロック結線図である。

【００１０】図１において、１０１は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、１０２は１シン
ボル前の直交ベースバンド信号の複素共役と現在の直交
ベースバンド信号１０１のベクトル積をとることにより
生成されるベクトルを差分ベクトルとして出力する差分
ベクトル生成部、１０３はベクトルの大きさが一定値に
なるように正規化するベクトル正規化部、１０４は正規
化した差分ベクトル系列と既知のフレーム同期信号の差
分ベクトル系列の複素共役とのベクトル積をとり得られ
たベクトル相関のベクトル和をベクトル相関信号１０６
として出力するベクトル相関部、１０５は相関をとる既
知差分ベクトル系列生成部である。

【００１１】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置のフレーム同期相関器について、図１を用いてその
動作について説明する。

【００１２】まず、受信変調波を非同期直交検波した直
交ベースバンド信号１０１は受信変調波の１シンボル間
に複数回サンプリングされた後、差分ベクトル生成部１
０２で、１シンボル前の直交ベースバンド信号の複素共
役と現在の直交ベースバンド信号１０１のベクトル積を
とる。このベクトル積により生成されるベクトルの位相
成分は、仮に１シンボル前の直交ベースバンド信号と現
在の直交ベースバンド信号との差分をとったとした場合
に生じる位相成分と全く同じになり、振幅を正規化すれ
ば同一のベクトルを表すこととなるので、このベクトル
積により生成されるベクトルを差分ベクトルとし、直交
ベースバンド信号１０１のサンプリング時間毎に連続的
に出力する。出力された差分ベクトルは、ベクトル正規
化部１０３で、ベクトルの大きさが一定値になるように
正規化される。正規化された差分ベクトルはベクトル相
関部１０４内のシフトレジスタに入力される。一方、既
知差分ベクトル系列生成部１０５では、既知差分ベクト
ル系列の複素共役が生成され、ベクトル相関部１０４に
入力される。

【００１３】ベクトル相関部１０４では、既知差分ベク
トル系列と同じ長さだけ、正規化した差分ベクトル系列
と既知のフレーム同期信号の差分ベクトル系列の複素共
役とのベクトル積をとり、得られたベクトル相関のベク
トル和がベクトル相関信号１０６として出力される。ベ
クトル相関信号１０６の大きさが既知フレーム同期信号
との系列相関度を示している。

【００１４】なお、本実施例によって得られたベクトル
相関は、周波数オフセットに基づく１シンボル間の位相
オフセット量を位相情報として含んでいる。

【００１５】以上本実施例によれば、差分ベクトル生成
部１０２、ベクトル正規化部１０３、ベクトル相関部１
０４、既知差分ベクトル系列生成部１０５を設け、２つ
の差分ベクトル系列の系列相関をとることにより、周波
数オフセットの影響を受けずにフレーム相関信号を得る
ことができる。

【００１６】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。図２は本発明の
第２の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部であ
るフレーム同期相関器のブロック結線図である。

【００１７】図２において、２０１は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、２０２は差分ベ
クトル生成部、２０３はベクトル正規化部、２０４はベ
クトル相関部、２０５は相関をとる既知差分ベクトル系
列生成部、２０６はベクトル相関信号である。

【００１８】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置のフレーム同期相関器について、図２を用いてその
動作について説明する。

【００１９】まず、受信変調波を非同期直交検波した直
交ベースバンド信号２０１は受信変調波の１シンボル間
に複数回サンプリングされた後、差分ベクトル生成部２
０２内部のシフトレジスタに入力される。差分ベクトル
生成部２０２では、１シンボル間隔の直交ベースバンド
信号から得られる差分ベクトルを、比較する既知差分ベ
クトル系列と同じ長さだけ生成し、差分ベクトル系列と
して、直交ベースバンド信号２０１のサンプリング時間
毎に連続的に出力する。出力された差分ベクトル系列
は、ベクトル正規化部２０３で、ベクトルの大きさが一
定値になるように正規化される。正規化された差分ベク
トル系列はベクトル相関部２０４に入力される。一方、
既知差分ベクトル系列生成部２０５では、既知差分ベク
トル系列の複素共役が生成され、ベクトル相関部２０４
に入力される。ベクトル相関部２０４では、入力された
正規化差分ベクトル系列と既知差分ベクトル系列の複素
共役とのベクトル積をとり、得られたベクトル相関のベ
クトル和がベクトル相関信号２０６として出力される。
ベクトル相関信号２０６の大きさが既知フレーム同期信
号との系列相関度を示している。なお、本実施例によっ
て得られたベクトル相関は、周波数オフセットに基づく
１シンボル間の位相オフセット量を位相情報として含ん
でいる。

【００２０】以上本実施例によれば、差分ベクトル生成
部２０２、ベクトル正規化部２０３、ベクトル相関部２
０４、既知差分ベクトル系列生成部２０５を設け、２つ
の差分ベクトル系列の系列相関をとることにより、周波
数オフセットの影響を受けずにフレーム相関信号を得る
ことができる。

【００２１】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図３は本発明
の第３の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部で
あるフレーム同期器のブロック結線図である。

【００２２】図３において、３０１は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、３０２は第１、
第２の実施例で示したフレーム同期相関部、３０３はフ
レーム同期相関部３０２から出力されたベクトル相関信
号の大きさをあらかじめ設定したフレーム相関しきい値
３０４と比較する相関信号判定部、３０４はフレーム相
関しきい値で、たとえば、正規化したベクトルの大きさ
を既知差分ベクトル系列長倍した大きさの８割程度であ
る。３０５は同期信号生成部、３０６はフレーム同期信
号である。

【００２３】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置のフレーム同期器について、図３を用いてその動作
について説明する。

【００２４】まず、直交ベースバンド信号３０１を、フ
レーム同期相関部３０２に入力する。フレーム同期相関
部３０２の構成は、第１、第２の実施例のフレーム同期
相関器と同じである。相関信号判定部３０３では、フレ
ーム同期相関部３０２から出力されたベクトル相関信号
の大きさをあらかじめ設定したフレーム相関しきい値３
０４と比較し、大きいときはＨレベル、等しいまたは小
さいときはＬレベルの信号を判定信号として同期信号生
成部３０５に出力する。同期信号生成部３０５では入力
された判定信号のＨレベルが最も集中する時間をフレー
ム同期信号３０６の基準位相点とし、フレーム同期相関
部３０２内部の既知フレーム同期信号の長さだけ位相を
ずらした信号をフレーム同期信号３０６として出力す
る。

【００２５】以上本実施例によれば、フレーム同期相関
部３０２、相関信号判定部３０３、同期信号生成部３０
５を設け、フレーム同期相関部３０２から出力されるベ
クトル相関信号の大きさを基準にしてフレーム同期信号
を生成することにより、周波数オフセットの影響を受け
ずにフレーム同期信号を得ることができる。

【００２６】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図４は本発明
の第４の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部で
ある周波数オフセット補正器のブロック結線図である。

【００２７】図４において、４０１は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、４０２はフレー
ム同期相関部、４０３はフレーム同期相関部４０２内部
の差分ベクトル生成部、４０４はフレーム同期相関部４
０２内部の既知差分ベクトル系列生成部、４０５は差分
ベクトル信号、４０６は既知差分ベクトル信号、４０７
はベクトル相関信号、４０８は周波数オフセット推定
部、４０９は周波数オフセット補正部、４１０は補正さ
れた直交ベースバンド信号である。

【００２８】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置の周波数オフセット補正器について、図４を用いて
その動作について説明する。

【００２９】まず、直交ベースバンド信号４０１を、フ
レーム同期相関部４０２に入力する。フレーム同期相関
部４０２の構成は、第１、第２の実施例のフレーム同期
相関器と同じである。周波数オフセット推定部４０８で
は、フレーム同期相関部４０２から出力されたベクトル
相関信号４０７の大きさをあらかじめ設定したフレーム
相関しきい値と比較して大きいときにのみ、差分ベクト
ル信号４０５の位相と既知差分ベクトル信号４０６の位
相の位相差の平均値から周波数オフセットに基づく位相
回転量を推定する。ここで、フレーム相関しきい値は、
たとえば、正規化したベクトルの大きさを既知のフレー
ム同期信号の差分ベクトル系列長倍した大きさの８割程
度である。周波数オフセット補正部４０９では、周波数
オフセット推定部４０８で推定された周波数オフセット
に基づく位相回転量によって直交ベースバンド信号４０
１の位相回転を行い、周波数オフセットを補正した直交
ベースバンド信号４１０を出力する。

【００３０】以上本実施例によれば、フレーム同期相関
部４０２、周波数オフセット推定部４０８、周波数オフ
セット補正部４０９を設け、フレーム同期相関部４０２
から出力されるベクトル相関信号４０７が、あらかじめ
設定したフレーム相関しきい値を越えたときに、差分ベ
クトル信号４０５と既知差分ベクトル信号４０６から周
波数オフセットに基づく位相回転量を推定することによ
り、大きな周波数オフセットでも補正を行うことができ
る。

【００３１】（実施例５）以下、本発明の第５の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図５は本発明
の第５の実施例におけるフレーム信号処理装置のブロッ
ク結線図である。

【００３２】図５において、５０１は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、５０２は第１、
第２の実施例で説明したフレーム同期相関部、５０３は
相関信号判定部、５０４は推定シンボル識別点参照信号
である。

【００３３】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置の動作を説明する。まず、直交ベースバンド信号５
０１をサンプリングした後、フレーム同期相関部５０２
に入力する。フレーム同期相関部５０２の構成は、第
１、第２の実施例のフレーム同期相関器と同じである。
ただし、シンボルレートの２倍以上の整数倍のクロック
でサンプリングするものとする。

【００３４】相関信号判定部５０３では、相関信号の大
きさをフレーム同期相関部５０２で用いた既知のフレー
ム同期信号のシンボル数から１引いた数の８割程度にあ
らかじめ設定した値と比較し、大きいときはＨレベル、
等しいまたは小さいときはＬレベルの信号を発生する。
フレーム同期相関部５０２の出力相関信号の大きさは、
フレーム相関がとれたときシンボル識別点付近で局所的
に大きな値をとるので、相関信号判定部５０３の出力が
Ｈレベルのタイミングがシンボル識別点と推定できる。

【００３５】以上のように本実施例によれば、フレーム
同期相関部５０２、シンボル識別点推定部５０３を設け
ることにより、ある範囲での周波数オフセットの影響を
受けずにシンボル識別点を推定し、参照信号を発生する
ことができる。

【００３６】（実施例６）以下、本発明の第６の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図６は本発明
の第６の実施例におけるフレーム信号処理装置のブロッ
ク結線図である。

【００３７】図６において、６０１は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、６０２は第１、
第２の実施例で説明したフレーム同期相関部、６０３は
相関信号判定部、６０４はカウンタ、６０５は相関信号
判定部６０３とカウンタ６０４の出力を使ってシンボル
識別点を推定し、位相を修正しながらシンボル同期信号
に相当する信号を発生するループカウンタ、６０６はそ
の推定シンボル識別点参照信号である。

【００３８】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置の動作を説明する。まず、サンプリングした直交ベ
ースバンド信号６０１を、フレーム同期相関部６０２に
入力する。フレーム同期相関部６０２の構成は、第１、
第２の実施例のＴＤＭＡ用フレーム同期相関器と同じで
ある。ただし、シンボルレートの２倍以上の整数倍（以
下Ｎ倍とする）のクロックでサンプリングするものとす
る。

【００３９】相関信号判定部６０３では、フレーム系列
相関信号の大きさをフレーム同期相関部６０２で用いた
既知のフレーム同期信号のシンボル数から１引いた数の
８割程度にあらかじめ設定した値と比較し、大きいとき
はＨレベル、等しいまたは小さいときはＬレベルの信号
を発生する。フレーム同期相関部６０２の出力相関信号
の大きさは、フレーム相関がとれたときシンボル識別点
付近で局所的に大きな値をとるので、相関信号判定部６
０３の出力が連続してＨレベルになる区間の中央がシン
ボル識別点と推定できる。ループカウンタ６０５は相関
信号判定部６０３とカウンタ６０４の出力を使ってシン
ボル識別点を推定し、位相を修正しながらシンボル同期
信号に相当する信号を発生する。カウンタ６０４は、受
信変調波を非同期直交検波したベースバンド信号をサン
プリングするクロックと同じクロックを使い、相関信号
判定部６０２の出力が連続してＨレベルになる区間の長
さを数え、その値を出力する。またＬレベルの時は０を
出力する。ループカウンタ部も同じクロックを使い、
０、１、…、Ｎ−２、Ｎ−１、Ｎを繰り返しカウント
し、Ｎになったときを仮にシンボル識別点とするＮ分周
クロックを出力する。相関信号判定部６０３の出力が変
化しないとき、またはＬレベルからＨレベルになると
き、位相の修正を行う必要はない。ＨレベルからＬレベ
ルに下がるときには位相を修正する必要があるが、その
直前のカウンタ６０４の出力をＮの５割程度のあらかじ
め設定した値と比較し、小さいか等しいときは位相を修
正しない。これは、本来相関がとれないにも関わらず、
ノイズや信号の変化点で相関信号が瞬間的に大きくなる
のを無視するためである。一方、カウンタの出力が設定
値より大きいときは、カウンタの出力を２で割った商で
ループカウンタの値を強制的に更新する。ただし、ここ
でいう２で割った商とは、奇数に対しては２で割って小
数部切り上げた値、偶数に対しては２で割った値または
それに１を加えた値である。カウンタとループカウンタ
の動作の模式図を図７に示す。相関信号判定部６０３の
出力が連続してＨレベルになる区間の長さすなわちカウ
ンタの値Ｋが、修正の条件である設定値よりも大きいと
き、ループカウンタの値をＫ／２に更新しＮまで数えれ
ば、上記推定を実現できる。

【００４０】以上のように、フレーム同期相関部６０
２、相関信号判定部６０３、カウンタ６０４、ループカ
ウンタ部６０５を設けることにより、シンボル識別用シ
ンボルクロックに相当する信号を発生させることができ
る。

【００４１】（実施例７）以下、本発明の第７の実施例
について説明する。

【００４２】第６の実施例において、相関信号判定部６
０３でフレーム系列相関信号と比較する設定値、および
ループカウンタ部でカウンタの出力と比較する設定値の
設定によって、伝送路の条件が悪いときにシンボル識別
点を全く抽出できなくなることがある。これを避けるた
めに、外部で伝送路の品質を判定する判定部を設け、当
該判定部からの制御信号によって設定を変更できるよう
にする。これにより、伝送路の条件に応じて処理をする
ことができる。なお、判定部は既知の種々の構成が可能
である。

【００４３】（実施例８）以下、本発明の第８の実施例
について説明する。

【００４４】第１の実施例、第２の実施例におけるフレ
ーム同期相関器では、既知差分ベクトル系列を使い、周
波数オフセットのベクトル情報を含んだフレーム系列相
関信号を生成している。変調方式がπ／４シフトＱＰＳ
Ｋ変調のとき、既知差分ベクトル系列は複素平面上で、
偏角が±π／４ラジアン、±３π／４ラジアンの４種類
のベクトルの系列となる。これらを−π／４ラジアン回
転することによってベクトルは複素平面の座標軸と重な
り、ベクトルは実数成分または虚数成分のみで表現でき
る。

【００４５】よって、複素平面上で−π／４ラジアン回
転した既知差分ベクトルを使うことにより、相関の計算
においてベクトルの差分をとるとき片方の座標が０にな
り、計算量を軽減することができる。既知差分ベクトル
系列の回転による相関信号の大きさの変化はないので、
相関信号の大きさのみが必要なときはそのまま相関部出
力としてよい。また、周波数オフセットのベクトル情報
を必要とするときは、系列の差分の総和を計算の後、複
素平面上でπ／４ラジアン回転して相関部出力とする。

【００４６】以上のように、変調方式がπ／４シフトＱ
ＰＳＫ変調のとき、既知差分ベクトル系列に複素平面上
で−π／４ラジアン回転したベクトル系列を用いること
で、相関部の計算量を軽減することができる。

【００４７】（実施例９）以下、本発明の第９の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図８は本発明
の第９の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部で
ある周波数オフセット補正器のブロック結線図である。

【００４８】図８において、８０１は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、８０２はフレー
ム同期相関部、８０３はフレーム同期相関部８０２内部
の差分ベクトル生成部、８０４はフレーム同期相関部８
０２内部の既知差分ベクトル系列生成部、８０５は差分
ベクトル信号、８０６は既知差分ベクトル信号、８０７
はベクトル相関信号、８０８は周波数オフセット推定
部、８０９は局部発振器制御信号生成部、８１０は局部
発振器制御信号である。

【００４９】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置の周波数オフセット補正器について、図８を用いて
その動作について説明する。まず、直交ベースバンド信
号８０１を、フレーム同期相関部８０２に入力する。

【００５０】フレーム同期相関部８０２の構成は、第
１、第２の実施例のフレーム同期相関器と同じである。
周波数オフセット推定部８０８では、フレーム同期相関
部８０２から出力されたベクトル相関信号８０７の大き
さをあらかじめ設定したフレーム相関しきい値と比較し
て大きいときにのみ、差分ベクトル信号８０５の位相と
既知差分ベクトル信号８０６の位相の位相差の平均値か
ら周波数オフセットに基づく位相回転量を推定する。こ
こで、フレーム相関しきい値は、たとえば、正規化した
ベクトルの大きさを既知のフレーム同期信号の差分ベク
トル系列長倍した大きさの８割程度である。局部発振器
制御信号生成部８０９では、周波数オフセット推定部８
０８で推定された周波数オフセットに基づく位相回転量
によって局部発振器制御信号８１０の補正を行い局部発
振器に出力する。

【００５１】以上本実施例によれば、フレーム同期相関
部８０２、周波数オフセット推定部８０８、局部発振器
制御信号生成部８０９を設け、フレーム同期相関部８０
２から出力されるベクトル相関信号８０７が、あらかじ
め設定したフレーム相関しきい値を越えたときに、差分
ベクトル信号８０５と既知差分ベクトル信号８０６から
周波数オフセットを推定することにより、大きな周波数
オフセットでも補正を行うことができる。

【００５２】なお、第１、２の実施例では既知差分ベク
トル系列の複素共役を生成する既知差分ベクトル系列生
成部１０５、２０５を用いる構成で説明したが、はじめ
から複素共役をとった形で既知差分ベクトル系列を保持
する構成でもよい。また、フレーム相関信号を得るだけ
ならば、複素共役をとる必要はない。

【００５３】また、第１、２の実施例では直交ベースバ
ンド信号のサンプリングを１シンボル当たり２サンプル
とし、既知差分ベクトル系列の長さを５シンボル分とし
た図１、２の構成を用いているが、任意の独立な自然数
でよいことは言うまでもない。

【００５４】また、第４、９の実施例では周波数オフセ
ット推定部４０８、８０８での周波数オフセットの推定
を平均を用いて行ったが、ＬＭＳやＲＬＳなどのアルゴ
リズムを適用した再帰ループを用いてもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明は、受信変調波を非
同期直交検波した直交ベースバンド信号から、系列の要
素の間隔が１シンボルで、比較する既知のフレーム同期
信号の差分ベクトル系列と同じ長さを持つ差分ベクトル
系列を、１シンボル当たり１つ以上、連続的に生成する
差分ベクトル生成部と、生成した差分ベクトル系列の要
素の大きさを正規化するベクトル正規化部と、正規化し
た差分ベクトル系列と既知のフレーム同期信号の差分ベ
クトル系列との相関をとり相関信号を生成するベクトル
相関部とを設けることにより、大きな周波数オフセット
が存在する環境下においても、差分ベクトルの相関値を
フレーム同期用の相関信号として得ることができるフレ
ーム同期相関器を備えた優れたフレーム信号処理装置を
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部であるフレーム同期相関器のブロック結線
図

【図２】本発明の第２の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部であるフレーム同期相関器のブロック結線
図

【図３】本発明の第３の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部であるフレーム同期器のブロック結線図

【図４】本発明の第４の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部である周波数オフセット補正器のブロック
結線図

【図５】本発明の第５の実施例におけるフレーム信号処
理装置のブロック結線図

【図６】本発明の第６の実施例におけるフレーム信号処
理装置のブロック結線図

【図７】本発明の第６の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部であるカウンタとループカウンタの動作の
模式図

【図８】本発明の第９の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部である周波数オフセット補正器のブロック
結線図

【図９】従来のフレーム信号処理装置のブロック結線図

【符号の説明】

１０２、２０２、４０３、８０３ 差分ベクトル生成部 １０３、２０３ ベクトル正規化部 １０４、２０４、９０３ ベクトル相関部 １０５、２０５、４０４、８０４ 既知差分ベクトル系
列生成部 ３０２、４０２、５０２、６０２、８０２ フレーム同
期相関部 ３０３、５０３、６０３ 相関信号判定部 ３０５ 同期信号生成部 ４０８、８０８ 周波数オフセット推定部 ４０９ 周波数オフセット補正部 ６０４ カウンタ ６０５ ループカウンタ ８０９ 局部発振器制御信号生成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 裕理 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 美細津 公英 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大西 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−196936（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172040（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−346532（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−37511（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04J 3/06 H04L 7/08 H04L 27/22

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時分割多重方式とディジタル変調方式と
   を用いた無線通信システムの受信器の復調装置に備えら
   れ、受信変調波を非同期直交検波した直交ベースバンド
   信号から、間隔が受信変調波の１シンボル分の信号の差
   分をとった差分ベクトルを１シンボル当たり１つ以上、
   連続的に生成する差分ベクトル生成部と、生成した差分
   ベクトルの大きさを正規化するベクトル正規化部と、既
   知の時分割多重用フレーム同期信号のシンボル間隔での
   差分ベクトル系列である既知差分ベクトル系列と同じ長
   さだけ正規化した差分ベクトル系列と既知差分ベクトル
   系列とのベクトル相関をとりフレーム系列相関信号を生
   成するベクトル相関部とを具備するフレーム同期相関器
   を備えたフレーム信号処理装置。
2. 【請求項２】 前記フレーム同期相関器から出力された
   ベクトル相関信号の大きさをあらかじめ設定したフレー
   ム相関しきい値と比較する相関信号判定部と、相関信号
   判定部によって比較の結果、判定された信号を基準にし
   てフレーム同期信号を生成する同期信号生成部とを具備
   することを特徴とする請求項１記載のフレーム信号処理
   装置。
3. 【請求項３】 前記フレーム同期相関器で生成した差分
   ベクトル系列と既知差分ベクトル系列を用いて周波数オ
   フセット量を推定する周波数オフセット推定部と、推定
   された周波数オフセット量を用いてベースバンド信号の
   位相回転を行い周波数補正を行う周波数補正部とを具備
   し、 フレーム系列相関信号の大きさが設定値を越えた場合に
   のみ、周波数オフセット推定部によって差分ベクトル系
   列と既知差分ベクトル系列から周波数オフセット量を推
   定し、周波数補正部によって周波数オフセットの補正を
   行うことを特徴とする請求項１記載のフレーム信号処理
   装置。
4. 【請求項４】 時分割多重方式とディジタル変調方式と
   を用いた無線通信システムの受信器の復調装置に備えら
   れ、受信変調波を非同期直交検波した直交ベースバンド
   信号を受信変調波の１シンボル間に複数回サンプリング
   して入力するシフトレジスタと、シフトレジスタからシ
   ンボル間隔でベクトルを読み出して必要な長さの差分ベ
   クトル系列を生成する差分ベクトル生成部と、生成した
   差分ベクトルの大きさを正規化するベクトル正規化部
   と、正規化した差分ベクトル系列と既知の時分割多重用
   フレーム同期信号のシンボル間隔での差分ベクトル系列
   である既知差分ベクトル系列との相関をとり相関信号を
   生成するベクトル相関部と、生成した相関信号の変化か
   らシンボル識別点を推定して参照信号を出力する相関信
   号判定部を具備することを特徴とするフレーム信号処理
   装置。
5. 【請求項５】 前記相関信号判定部は、相関信号の変化
   からシンボル識別点を推定する際に、相関信号の大きさ
   が設定値を越えるベクトルの組が設定個数以上連結して
   いた場合、その連結組数が奇数ならば中央、偶数なら中
   央に最も近い２組のどちらかのタイミングをシンボル識
   別点と推定することを特徴とする請求項４記載のフレー
   ム信号処理装置。
6. 【請求項６】 前記相関信号と比較する設定値および相
   関信号の大きさが設定値を越えるベクトルの組の連結組
   数と比較する設定組数が、外部からの信号で変更可能で
   あることを特徴とする請求項５記載のフレーム信号処理
   装置。
7. 【請求項７】 変調方式はπ／４シフトＱＰＳＫ変調と
   し、前記ベクトル相関部では、複素平面上で−π／４ラ
   ジアン回転した既知差分ベクトル系列を用いることを特
   徴とする請求項４記載のフレーム信号処理装置。
8. 【請求項８】 前記フレーム同期相関器で生成した差分
   ベクトル系列と既知差分ベクトル系列を用いて周波数オ
   フセット量を推定する周波数オフセット推定部と、推定
   された周波数オフセット量を用いて、受信器の局部発振
   器の周波数を制御する局部発振器制御信号を生成する局
   部発振器制御信号生成部を具備し、 フレーム系列相関信号の大きさが設定値を越えた場合に
   のみ、周波数オフセット推定部によって差分ベクトル系
   列と既知差分ベクトル系列から周波数オフセット量を推
   定し、局部発振器制御信号生成部で生成された局部発振
   器制御信号によって受信器の局部発振器の周波数オフセ
   ットの補正を行うことを特徴とする請求項１記載のフレ
   ーム信号処理装置。